副热带高压对登陆台风等熵面位涡演变影响的数值模拟研究

选取1997年第11号台风“温妮”为研究个例, 通过中尺度模式MM5模拟再现了该台风登陆后经历初期减弱、 变性及变性后再次发展的演变过程。采用Davis et al.(1996) 提出的片段位涡反演方法, 提取具有副热带高压物理意义的位涡扰动, 采用片段位涡反演的方法, 改变模式积分初始时刻台风东部副热带高压强度, 并引入Ertel等熵面位涡收支方程, 深入分析不同强度的副热带高压环流系统在登陆台风结构演变的过程中等熵面位涡的守恒性, 以及守恒性与非守恒性相对作用的大小。研究表明: 台风北上深入内陆的过程中, 高空槽大值位涡源源不断的输送使得对流层低层西北侧位涡增长, 台风中心上空的辐散形势有利于台风强度的再次增强。由于摩擦和非绝热加热的存在, 对流层位涡局地变化主要决定于位涡的水平平流 (守恒项)、 位涡的垂直平流、 加热的垂直微分 (非守恒项) 的分布。台风经历变性及再增强的过程中, 其影响范围内位涡守恒性经历了先减弱后增强的过程, 非守恒项中位涡的垂直平流能较好地描述对流层中层位涡局地变化趋势, 而加热的垂直微分则在对流层低层和高层表现良好。副高强度的加强使台风加速北上, 加快了台风变性速度, 高层位涡的向下输送明显提前且强度增强, 位涡守恒性的破坏、 重建也相应提前, 位涡垂直平流的整层负值减小, 加热垂直微分对对流层低层位涡增长的正贡献加强, 且持续时间更长。     

NEXRAD的技术升级和发展方向

阐述了NEXRAD雷达网产品升级、业务改造和技术更新的内容及现状，介绍了美国天气雷达网和雷达探测技术的可能发展趋势。NEXRAD产品升级的主要内容是建立开放的雷达系统、增加新算法、建立公共业务开发环境，研发不同型雷达的资料融合方法。NEXRAD业务改造主要包括更新雷达的网络设备，建立雷达基数据传输方案，升级和改造雷达系统部件。NEXRAD的未来将向提高探测时空精度和资料的综合应用发展。结合我国天气雷达的状况，就开展我国新一代天气雷达运行保障、资料应用开发和新技术研究试验阐述了几点认识和建议。     

基于DBSCAN与网格搜索的雷电定位算法

定位精度是评价雷电定位网络的重要指标之一,定位算法直接影响雷电探测结果的精度。雷电监测系统探测数据误差不可避免,传统定位算法不具备抗误差干扰能力,迭代计算易发散,定位结果精度不高。为了满足实际应用需求,提出一种新的雷电定位算法DG-LLA（DBSCAN and grid-search lighting location algorithm）,在定位计算中引入DBSCAN（density-based spatial clustering of applications with noise）方法与网格搜索方法。通过仿真与国家雷电监测网实际定位结果对比分析定位算法性能。结果表明:到达时间差（time difference of arrival,TDOA）法和Taylor级数展开法定位误差较大,仿真区域的均方根误差分别为982 m和668 m;定位中引入DBSCAN方法后,均方根误差明显减小为406 m,引入DBSCAN方法和网格搜索方法后,均方根误差减小为349 m;在相同回击数据条件下,算法DG-LLA与国家雷电监测网相比定位数量更多,回击数据的利用率从43.4%提升到51.5%,新增定位结果周围雷达回波特征较强,定位精度更高。     

X 波段双极化雷达对云中水凝物粒子的相态识别

人工影响天气研究需对云中降水粒子的相态和分布结构进行准确识别,以便提高人工影响天气作业效率.中国科学院大气物理研究所的车载X波段双极化雷达可提供与云中降水粒子大小、形状、相态等特征密切相关的4个极化参数:反射率因子、差分反射率、差分相移率、水平和垂直极化相关系数.利用这4个极化参数加上环境温度作为5个输入参量,建立了降水粒子相态模糊逻辑识别算法,识别的降水粒子有10种:毛毛雨、雨、湿霰、干霰、小雹、大雹、雨加雹、湿雪、干雪、冰晶.利用此雷达的实际观测资料,并与地面和飞机空中实测资料对照,对我国南、北方地区观测的降水天气过程进行分析,结果表明:建立的模糊逻辑算法对云内水凝物粒子的相态识别分类合理.     

华南地区干旱气候预测研究

选用华南地区15个站近50年的年(季、月)降水资料,对华南地区干旱年景进行分析,并做气候预测。采用极差法计算各站点年雨量的临界值,评定严重干旱年和一般干旱年。分析发现,华南地区年雨量变化有明显的阶段性,1961~2003年间,平均4.3年有一个干旱年,14.3年有一个严重干旱年。介绍了几种实际预报中用到的旱涝预测方法:指数曲线方程预报方法、时间序列多周期特征值叠加预报法、综合气候预测方法、最优遥相关分析预报方法。对华南地区未来10年总的旱涝趋势的预测结论是:2005年雨量偏多,2006~2008年偏旱为主,2009~2012年是多雨期。     

再谈重庆高温干旱

针对2006年重庆地区发生的百年不遇的高温干旱,从气象的角度分析了此次高温干旱的特点及其形成原因,进而提出了一些应对方法和措施,以供今后借鉴和参考。     

9210报文在伍豪"12121"语音答询系统中的应用

近年来,随着气象科技的迅猛发展、9210工程的完善以及各种预报产品的增多,"12121"语音答询系统的人工录入更加繁重。为了有效减轻工作量,保证"12121"语音录入的及时性,使气象信息在第一时间通过"12121"语音答询系统及时传播给广大听众,我们利用现有的9210报文和伍豪"12121"答询系统的定时模板功能,实现了"12121"语音的自动录入。     

Surface energy, water and carbon cycle in China simulated by the Australian community land surface model (CABLE)

Through an Australia-China climate change bilateral project, we analyzed results of 51-year global offline simulations over China using the Australian community atmosphere biosphere land exchange (CABLE) model, focusing on integrated studies of its surface energy, water and carbon cycle at seasonal, interannual and longer time-scales. In addition to the similar features in surface climatology between the CABLE simulation and those derived from the global land-surface data assimilation system, comparison of surface fluxes at a CEOP reference site in northeast China also suggested that the seasonal cycles of surface evaporation and CO₂ flux are reasonably simulated by the model. We further assessed temporal variations of model soil moisture with the observed variations at a number of locations in China. Observations show a soil moisture recharge–discharge mechanism on a seasonal time scale in central-east China, with soil moisture being recharged during its summer wet season, retained in its winter due to low evaporation demand, and depleted during early spring when the land warms up. Such a seasonal cycle is shown at both 50- and 100-cm soil depths in observations while the model only shows a similar feature in its lower soil layers with its upper layer soil moisture varying tightly with rainfall seasonal cycle. In the analysis of the model carbon cycle, the net primary productivity (NPP) has similar spatial patterns as the ones derived from an ecosystem model with remote sensing. The simulated interannual variations of NPP by CABLE are consistent with the results derived from remote sensing-based and process-based studies over the period of 1981–2000. Nevertheless an upward trend from observations is not presented in the model results. The model shows a downward trend primarily due to the constant CO₂ concentration used in the experiment and a large increase of autotrophic respiration caused by an upward trend in surface temperature forcing data. Furthermore, we have compared river discharge data from the model experiments with observations in the Yangtze and Yellow River basins in China. In the Yangtze River basin, while the observed interannual variability is reasonably captured, the model significantly underestimates its river discharge, which is consist with its overestimation of evaporation in the region. In the Yellow River basin, the magnitudes of the river discharge is similar between modeled and observed but its variations are less skillfully captured as seen in the Yangtze River region.     

近50年气候变化对滦河上游径流的影响

为了解近50年滦河上游气温和降水气候的变化特征、趋势及其对该流域径流量的影响,利用1956-2009年滦河上游的实测气温、降水量和径流深资料,分析了该流域气温、降水和径流深的年均和季度变化的时间序列,并建立了该流域气候变化对径流影响的复相关回归模型。结果表明,年径流深随着年降水量的减少而减少,随着年平均气温的升高而减少;春、夏和秋季的径流深随着同期降水量和气温的变化趋势与年际变化趋势基本一致,但冬季径流深则相反,而且其变化幅度非常小。